3. Компенсаторы, их назначение и размещение в штампах

Особенностью конструкции закрытых штампов является наличие магазинов или компенсаторов, предназначенных для размещения избыточного металла. По характеру оказываемого сопротивления истечению металла компенсаторы подразделяются на три основные типа:

1. Компенсаторы свободного истечения.

2. Компенсаторы с подпором.

3. Компенсаторы с противодавлением.

Компенсаторы свободного истечения образуются продолжением рабочих полостей штампа и на оказывают повышенного сопротивления затеканию металла. Этот тип компенсаторов целесообразно применять при штамповке поковок с отростками небольшого диаметра или поковок типа стержня с утолщением. При больших диаметрах и точной по объему заготовке характерная для свободного истечения концевая выпуклость может при последующей обработке резанием не обеспечить требуемой длины данного элемента детали. При штамповке поковок из малопластичных сплавов возможно образование на свободной поверхности трещин.

Компенсаторы с подпором гарантируют получение качественной поковки. Меньшее сечение компенсатора по сравнению с сечением предшествующей полости штампа оказывает затекающему металлу повышенное сопротивление и тем самым создает подпор, обеспечивающий хорошее заполнение полости ручья до начала истечения избыточного металла в компенсатор. При определении места расположения компенсаторов этого типа необходимо учитывать то, что удаление излишка не должно вызывать затруднений. Особенно удобен в этом отношении внутренний компенсатор, совмещенный с наметкой, который легко удаляется при пробивке. Кольцевой излишек обрезается в штампе, а штамповочный уклон снимается при последующей калибровке, в результате которой поковка получает окончательные размеры.

Компенсаторы с противодавлением целесообразно применять при изготовлении поковок из сплавов, отличающихся низкой пластичностью и склонных к образованию трещин. Наличие противодавления уменьшает площадь свободных поверхностей в процессе заполнения погости и совершенно исключает их в конце формообразования, что обеспечивает сохранение в течение всего процесса деформации наиболее благоприятной схемы напряженного состояния.

Противодавление может создаваться при помощи гидравлических и пневматических устройств или пружин. Гидравлические и пневматические устройства предпочтительнее, так как позволяют регулировать усилие противодавления в зависимости от размеров и конфигурации поковок. Эти устройства состоят из типовых и стандартных узлов и могут быть легко приспособлены к большинству прессов. С компенсаторами целесообразно совмещать воздушные каналы.

Наиболее элективным является применение компенсаторов с подпором и противодавлением. Размеры компенсаторов и давление, необходимое для затекания металла, определяются расчетом. Компенсаторам в большинстве случаев придается форма цилиндрических каналов. Длина рабочей части канала принимается не больше его диаметра. Давление, необходимое для затекания металла в магазин, определяется по формуле:

, (3)